甘藷塊根蔗糖磷酯合成酶基因在嗜甲醇酵母菌中表現

Abstract

中文摘要 蔗糖磷酯合成酶 (sucrose phosphate synthase) 是蔗糖生合成中一個極為重要的調控酵素，本論文以甘藷塊根蔗糖磷酯合成酶之 cDNA 作為材料，於酵母菌 (Pichia pastoris) 中進行重組表現。所得表現之蔗糖磷酯合成酶，單體分子量為 50 kD，此結果和實際甘藷塊根中，蔗糖磷酯合成酶單體之分子量 (120 kD)，相差一倍，反而與甘藷葉片純化出之蔗糖磷酯合成酶者相近。 而在生化性質分析中，對於異位調控因子影響方面，表現之重組蔗糖磷酯合成酶性質，與甘藷塊根蔗糖磷酯合成酶並不相同，而卻與甘藷葉片之蔗糖磷酯合成酶相似：葡萄糖 6-磷酯 (G 6-P)能活化此蔗糖磷酯合成酶，而無機磷酸鹽 (Pi)則抑制之。最適反應 pH 值實驗中，發現本論文表現之重組蔗糖磷酯合成酶最適 pH 值為 7，其與其他組織內以及真核原核系統表現之蔗糖磷酯合成酶相同，都屬於中性的酵素，並且在酸性與鹼性環境中，呈現不穩定之現象。至於金屬離子對本論文表現之重組蔗糖磷酯合成酶之影響，Ca2+、Co2+ 及 K+ 離子能活化它，而 Na+ 離子則會抑制其活性。此結果類似於甘藷葉片中的蔗糖磷酯合成酶，而非甘藷塊根中之蔗糖磷酯合成酶。因此推論甘藷蔗糖磷酯合成酶，在甘藷中可能沒有其他同功異構酶，而其在各器官或組織中，會產生結構與調控方式之差異，極可能是轉譯後修飾作用後所造成之結果。